DE19652089A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen ungekühlter und nicht toleranzhaltiger Drahtwindungen vom Anfang und Ende einer über eine Stelmor-Anlage transportierten Walzader - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen ungekühlter und nicht toleranzhaltiger Drahtwindungen vom Anfang und Ende einer über eine Stelmor-Anlage transportierten Walzader, wobei die Legedichte der Windungen zwischen Anfang und Ende der Kühlstrecke von Rollgangssegment zu Rollgangssegment unter stufenweiser Erhöhung der Transportgeschwindigkeit stufenweise verringert wird.

Der Abmessungsbereich von Produkten moderner Drahtstraßen reicht von Drahtdurchmessern 5,0 bis 25 mm mit einem Bereich von Endwalzgeschwindigkeiten zwischen 120 und ca. 20 m/s.

Zur Einstellung der geforderten mechanischen Eigenschaften sind Stelmor-Geschwindigkeiten bei der Abkühlung zwischen 0,1 m/s und ca. 1,2 m/s je nach erforderlicher Abkühlgeschwindigkeit notwendig. Nach der vom Durchmesser abhängigen Endwalzgeschwindigkeit ergeben sich dabei unterschiedliche Legedichten auf dem Stelmor-Transport zwischen 25 und 300 Windungen pro Meter.

Bei dünnen Drahtabmessungen und hohen Endwalzgeschwindigkeiten müssen aus Gründen der Störungssicherheit die Aderanfänge und -enden ungekühlt bleiben. Das Gleiche ist bei dicken Drahtabmessungen von beispielsweise 25 mm aus Gründen der sicheren Windungsablage erforderlich. Zudem ist je nach Stichzahl im Fertigblock, beispielsweise bei 2-10 Stichen, eine bestimmte Länge der Walzader am Anfang und Ende außerhalb der geforderten Abmessungstoleranz. Infolgedessen müssen die ungekühlten und nicht toleranzhaltigen Windungen vor der Bundkompaktierung und Bindung entfernt werden. Das geschieht beim Stand der Technik am Coil-Anfang an der Hakenbahn, und zwar an der offenen Hakenseite. Am Coilende bereitet dies größte Schwierigkeiten, wobei hierfür bisher noch Handarbeit erforderlich ist, weil jede Windung einzeln durchtrennt und entfernt werden muß, was bei der vorherrschenden Temperatur zwischen 400 und 500°C für die dort arbeitenden Personen außerordentlich ungünstige und schwierige Verhältnisse ergibt. Die entsprechende Arbeit ist infolgedessen personalintensiv und von den Arbeitskonditionen her durch Hitze und schwere körperliche Arbeit stark belastet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe der bisher noch erforderliche handwerkliche Einsatz beim Abtrennen ungekühlter und nicht toleranzhaltiger Drahtwindungen vom Anfang und Ende einer über eine Stelmor-Anlage transportierten Walzader durch eine zuverlässige Mechanisierung bzw. Automatisierung ersetzt und damit humanere Arbeitsbedingungen und wirtschaftliche Abläufe geschaffen werden.

Zu diesem Zweck kann davon ausgegangen werden, daß bei dünnen Drahtabmessungen, beispielsweise 5,5 mm, und einer entsprechenden Endwalzgeschwindigkeit von ca. 100 m/s die Stelmor-Geschwindigkeit bei verzögerter Abkühlung ca. 0,1 m/s beträgt. Durch Steigerung der Transportgeschwindigkeit nach jedem Modul im Stelmor-Transport auf beispielsweise 0,3 m/s wird die Legedichte am Stelmorende bei ca. 85 m Länge von etwa 300 Windungen pro Meter am Anfang auf ca. 98 Windungen pro Meter am Ende abgebaut. Der Windungsabstand beträgt an dieser Stelle beispielsweise 10 mm, er ist jedoch für eine gezielte Identifizierung noch zu klein.

Die Lösung der vorgenannten Aufgabe wird mit der Erfindung bei einem Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art dadurch erreicht, daß eine jeweils vorgegebene Anzahl abzutrennender Windungen am Anfang und am Ende der Walzader im Bereich der höchsten Transportgeschwindigkeit durch wenigstens zwei eine Einheit bildende Fallstufen geführt und deren Transportgeschwindigkeit durch kurzzeitige Beschleunigung nach jeder Fallstufe weiter erhöht und dabei die Windungen unter Abstandserweiterung zusätzlich weiter auseinandergefächert werden, und daß im Bereich des sich dabei ergebenden größten Windungsabstandes eine Windung angehoben und durchtrennt wird, wonach die von der Walzader abgetrennten Windungen ergriffen und einem Schrottsammler zugeführt werden.

Mit großem Vorteil wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Abtrennen ungekühlter und nicht toleranzhaltiger Drahtwindungen vom aufgenommenen Bund am Haken der Hakenbahn auf den Arbeitsbereich am Ende der Stelmor-Anlage vor der Bundbildestation verlagert. Damit entfällt der bisher erforderliche personelle Einsatz, wodurch zugleich die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erheblich verbessert wird.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die von der Walzader an deren Anfang abzutrennenden Windungen in Transportrichtung stromabwärts der Schnittstelle der Trenneinrichtung erfaßt und aus der Transportlinie entfernt, und die vom Ende der Walzader abzutrennenden Windungen stromaufwärts der Schnittstelle der Trenneinrichtung erfaßt und aus der Transportlinie entfernt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht weiterhin vor, daß der Abstand der Windungen im Bereich der Schnittstelle beispielsweise durch kurzzeitige Verzögerung der Transportgeschwindigkeit des letzten Rollgangssegmentes der Stelmor-Anlage zusätzlich erweitert wird.

Hierbei kann in Fortsetzung des vorstehenden Berechnungsbeispiels der Transportgeschwindigkeiten an der zweiten Fallstufe bei ca. 0,9 m/s eine Windungsdichte von ca. 33 Windungen pro Meter entsprechend einem Windungsabstand von ca. 30 mm erreicht werden. Durch zusätzliche Verzögerung der Rollgangssegmente am Ende der Stelmor-Anlage wird die Windungsdichte weiter verringert und der Windungsabstand beispielsweise auf ca. 50 mm erweitert. Damit ergibt sich bei der zweiten Fallstufe die Möglichkeit, zwischen zwei derart auseinandergezogenen Windungen einen sicheren Trennschnitt anzubringen, wobei dann der Rest des Coils die höhere Legedichte beibehält.

Dabei ist mit der Erfindung weiter vorgesehen, daß im Bereich der zweiten Fallstufe eine Anzahl auseinandergefächerter Windungen gezählt und das Erfassen und Ausheben der zu verschrottenden Windungen nach einer vorgegebenen Zahl von Windungen gesteuert wird. Beispielsweise werden bei dünnen Drahtabmessungen von ca. 5,5 mm ca. 7 bis 12 Windungen am Aderanfang und -ende weiter ausgefächert und abgetrennt.

Zu diesem Zweck ist mit der Erfindung weiter vorgesehen, daß im Bereich der zweiten Fallstufe eine Anzahl auseinandergefächerter Windungen gezählt und die zeitliche Länge der Verzögerung der Transportgeschwindigkeit eines vor der Fallstufe gelegenen Rollgangsegmentes nach einer vorgegebenen Zahl von Windungen gesteuert wird. Die abgetrennten Windungen werden mechanisch ergriffen, zu einem Schrott-Windungssammler geführt und dort gesammelt. Durch das erfindungsgemäß weitere Auseinanderfächern der Windungen wird mit großem Vorteil erreicht, daß der Hub- und Schneidvorgang bei wesentlich verringerten Geschwindigkeiten vorgenommen wird und daher keinen zeitkritischen Abläufen mehr ausgesetzt ist.

Eine Vorrichtung zum Abtrennen ungekühlter und nicht toleranzhaltiger Drahtwindungen vom Anfang und Ende einer über eine Stelmor-Anlage transportierten Walzader, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, umfassend eine Anzahl als Kühlstrecke ausgebildeter Rollgangssegmente, die von Segment zu Segment mit Antrieben für eine stufenweise Erhöhung der Transportgeschwindigkeit ausgebildet sind, wobei der Stelmor-Anlage eine Bundbildestation und dieser eine verfahrbare Hakenbahn für den Transport von Bunden nachgeordnet sind, ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Stelmor-Anlage eine Trennstation mit wenigstens zwei Fallstufen und einer den Fallstufen zugeordneten Vorrichtung zum Anheben und Durchtrennen einer Drahtwindung sowie eine Vorrichtung zum Ergreifen und Abtransportieren der jeweils abgetrennten Windungen besitzt. Letztere ist mit Vorteil zwischen einer Position vor der Trennstelle und einer Position nach der Trennstelle verfahrbar ausgebildet.

Eine Ausgestaltung der Trennstation sieht vor, daß diese drei unter Ausbildung zweier Fallstufen nach Art einer Kaskade stufenförmig angeordnete Rollgangssegmente aufweist, deren Antriebsorgane in Transportrichtung jeweils um eine oder mehrere Geschwindigkeitsstufen verzögerbar oder beschleunigbar ausgebildet sind.

Ausgestaltungen der Vorrichtungen sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Stammbaum einer Anlage in Seitenansicht,

Fig. 2 den Stammbaum der Anlage in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Abtrennen ungekühlter und nicht toleranzhaltiger Drahtwindungen (30) vom Anfang und Ende einer über eine Stelmor-Anlage (1) transportierten Walzader (20). Die nur mit ihrem letzten Rollgangssegment (19) angedeutete Stelmor-Anlage (1) ist üblicherweise so ausgestaltet, daß sie eine Vielzahl eine Kühlstrecke ausbildender Rollgangssegmente aufweist, die von Segment zu Segment mit Antrieben für jeweils eine stufenweise Erhöhung der Transportgeschwindigkeit ausgebildet sind. Dieser Stelmor-Anlage (1) ist üblicherweise eine Bundbildestation (3) und dieser eine Hakentransportbahn (4) für den Abtransport von Bunden (2) nachgeordnet.

Aus der Fig. 1 ist weiter ersichtlich, daß der Stelmor-Anlage (1) erfindungsgemäß eine wenigstens zwei Fallstufen (6, 7) aufweisende Trennstation (21) mit einer der Fallstufe (7) zugeordneten Trenneinrichtung (5) zum Anheben und Durchtrennen einer Drahtwindung (30) sowie mit einer zwischen einer Position - in Transportrichtung der Windungen (30) - vor der Trenneinrichtung (5) und einer Position nach der Trenneinrichtung (5) verfahrbaren Transporteinrichtung (8) zum Ergreifen und Abtransportieren der jeweils abgetrennten Windungen (30) vom Anfang oder vom Ende der Walzader (20) zugeordnet ist. Diese Transporteinrichtung (8) ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. 1 doppelt eingezeichnet, und zwar einmal in der Stellung (17) stromaufwärts von der Schnittstelle (5) und einmal in der Position (18) stromabwärts der Schnittstelle (5). Tatsächlich ist die Transporteinrichtung (8) jedoch nur einmal erforderlich und vorhanden. Sie besitzt nicht näher dargestellte Mittel zur Höheneinstellung ihres Greifers und kann die abgetrennten Windungen vor oder nach der Schnittstelle (5) erfassen und abtransportieren. Zu diesem Zweck ist die Transporteinrichtung (8) auf einer Fahrschiene (10) angeordnet und mit einer Fahreinrichtung ausgestattet.

Die der Stelmor-Anlage (1) ab Übergang (12) nachgeordnete Trennstation (21) weist drei unter Ausbildung der beiden Fallstufen (6, 7) nach Art einer Kaskade stufenförmig angeordnete Rollgangssegmente (22, 23, 24) auf, deren (nicht gezeigte) Antriebsorgane in Transportrichtung jeweils um eine oder mehrere Geschwindigkeitsstufen verzögerbar oder beschleunigbar sind.

Weiterhin zeigt Fig. 1 rein schematisch die der Trennstation (21) unmittelbar an ihrer Abwurfstelle (13) nachgeordnete Bundbildestation (3) und die dieser nachgeordnete Hakenbahn (4) an einer Fahrschiene (11). Sowohl an der Bundbildestation (3) als auch an der Hakentransportbahn (4) ist ein rein schematisch gezeigter Drahtbund (2) vorhanden. Weiterhin besitzt die Trennstation (21) eine Zähleinrichtung (14) zum Zählen der Windungen (30) im Bereich der zweiten Fallstufe (7), die mit einer Steuereinheit (15) zusammenwirkt, welche die Transportgeschwindigkeiten der Segmente (19, 22, 23, 24) nach Maßgabe der gezählten Windungen (30) steuert.

In der Fig. 2 ist ein Stammbaum der Anlage in Draufsicht gezeigt. Das Ende der Stelmoranlage (1) mit dem Rollgangssegment (19) ist mit Windungen (30) der Walzader (20) belegt, die bereits in der vorstehend geschilderten Art und Weise unter Geschwindigkeitserhöhung relativ weit auseinandergefächert sind. Die Draufsicht zeigt eine Besonderheit in der Ausbildung der Segmente (22-24).

Diese sind vor jeder Fallstufe (6, 7) bzw. vor dem Fallschacht der Bundbildestation (3) an der Abwurfstelle (13) mit in der Länge abnehmenden bzw. stufenförmig verkürzten Stummelrollen (25) ausgestattet. Dadurch wird der erwünschte Vorgang des Ausfächerns der Windungen (30) im Bereich jeder Fallstufe (6, 7) unter Beschleunigung optimal verwirklicht.

Die Anlage ist unkompliziert und ermöglicht ein vollmechanisches Abtrennen ungekühlter und nicht toleranzhaltiger Drahtwindungen anstelle der bisher schwierigen manuellen Tätigkeit. Insofern erfüllen das Verfahren und die Vorrichtung in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen und Ausgestaltungen sind nicht auf das in den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Mögliche Abwandlungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können darin bestehen, daß beispielsweise die Trenneinrichtung (5) und/oder die Transporteinrichtung (8) in anderer Art und Weise ausgebildet sind. Die Trennstation (21) kann weitere Fallstufen in beliebiger Anordnung zueinander aufweisen, beispielsweise auch mit unterschiedlichen Höheneinstellungen. Bei sehr niedrigen Transportgeschwindigkeiten kann es gegebenenfalls auch sinnvoll sein, die Transportgeschwindigkeit in der Trennstation (21) gegenüber der Stelmor-Anlage (1) zu erniedrigen, um so ein Erkennungsmerkmal für die Abtrennung der Drahtwindungen am Anfang und Ende vorzusehen. Die jeweilige konstruktive Ausgestaltung ist in Anpassung an besondere Verwendungen oder Problemstellungen dem Fachmann freigestellt.

Claims (11)

1. Verfahren zum Abtrennen ungekühlter und nicht toleranzhaltiger Drahtwindungen (30) vom Anfang und Ende einer über eine Stelmor-Anlage (1) transportierten Walzader (20), wobei die Legedichte der Windungen (30) zwischen Anfang und Ende der Kühlstrecke von Rollgangssegment zu Rollgangssegment unter stufenweiser Erhöhung der Transportgeschwindigkeit stufenweise verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine jeweils vorgegebene Anzahl abzutrennender Windungen (30) am Anfang und am Ende der Walzader (20) im Bereich der höchsten Transportgeschwindigkeit durch wenigstens zwei eine Einheit bildende Fallstufen (6, 7) geführt und deren Transportgeschwindigkeit durch kurzzeitige Beschleunigung nach jeder Fallstufe (6, 7) erhöht und dabei die Windungen (30) unter Abstandserweiterung zusätzlich weiter auseinandergefächert werden, und daß im Bereich des sich dabei ergebenden größten Windungsabstandes an der Fallstufe (7) eine Windung (30) angehoben und durchtrennt wird, und die von der Walzader (20) abgetrennten Windungen ergriffen und einem Schrottsammler zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Walzader (20) an deren Anfang abzutrennenden Windungen in Transportrichtung stromabwärts der Schnittstelle der Trenneinrichtung (5) erfaßt und aus der Transportlinie entfernt, und die vom Ende der Walzader (20) abzutrennenden Windungen stromaufwärts der Schnittstelle der Trenneinrichtung (5) erfaßt und aus der Transportlinie entfernt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Windungen (30) im Bereich der Schnittstelle der Trenneinrichtung (5) durch kurzzeitige Verzögerung der Transportgeschwindigkeit des letzten Rollgangssegmentes (19) der Stelmor-Anlage (1) zusätzlich erweitert wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Rollgangsbeschleunigung von der Anzahl der auseinanderzufächernden Windungen (30) abhängig gemacht wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zweiten Fallstufe (7) eine Anzahl auseinandergefächerter Windungen (30) gezählt und die zeitliche Länge der Beschleunigung der Transportgeschwindigkeit nach einer vorgegebenen Zahl von Windungen (30) gesteuert wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zweiten Fallstufe (7) eine Anzahl auseinandergefächerter Windungen (30) gezählt und das Erfassen und Ausheben der zu verschrottenden Windungen nach einer vorgegebenen Zahl von Windungen (30) gesteuert wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zweiten Fallstufe (7) eine Anzahl auseinandergefächerter Windungen (30) gezählt und die zeitliche Länge der Verzögerung der Transportgeschwindigkeit eines vor der Fallstufe (7) gelegenen Rollgangsegmentes (19, 22, 23) nach einer vorgegebenen Zahl von Windungen (30) gesteuert wird.

8. Vorrichtung zum Abtrennen ungekühlter und nicht toleranzhaltiger Drahtwindungen (30) vom Anfang und Ende einer über eine Stelmor-Anlage (1) transportierten Walzader (20), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, umfassend eine Anzahl als Kühlstrecke ausgebildeter Rollgangssegmente, die von Segment zu Segment mit Antrieben für eine stufenweise Erhöhung der Transportgeschwindigkeit ausgebildet sind, wobei der Stelmor-Anlage (1) eine Bundbildestation (3) und dieser eine Hakentransportbahn (4) für den Transport von Bunden (2) nachgeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelmor-Anlage (1) eine wenigstens zwei Fallstufen (6, 7) aufweisende Trennstation (21) mit einer der Fallstufe (7) zugeordneten Trenneinrichtung (5) zum Anheben und Durchtrennen einer Drahtwindung (30) sowie mit wenigstens einer zwischen einer Position - in Transportrichtung der Windungen (30) - vor der Trenneinrichtung (5) und einer Position nach der Trenneinrichtung (5) verfahrbaren Transporteinrichtung (8) zum Ergreifen und Abtransportieren der jeweils vom Anfang oder vom Ende der Walzader (20) abgetrennten Windungen (30) zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstation (21) drei unter Ausbildung zweier Fallstufen (6, 7) nach Art einer Kaskade stufenförmig angeordnete Rollgangssegmente (22, 23, 24) aufweist, deren Antriebsorgane in Transportrichtung jeweils um eine oder mehrere Geschwindigkeitsstufen verzögerbar oder beschleunigbar ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die je eine Fallstufe (6, 7) bzw. eine Abwurfstelle (13) ausbildenden Rollgangssegmente (22 - 24) in Richtung auf das Abwurfende mit stufenförmig verkürzten Stummelrollen (25) ausgestattet sind.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine im Bereich der zweiten Fallstufe (7) angeordnete Zähleinrichtung (14) zum Zählen von Windungen (30) besitzt und mit einer Steuereinheit (15) zusammenwirkt, welche die Transportgeschwindigkeiten der Segmente (19, 22, 23, 24) steuert.